Этот метод применяется при расчете общего равномерного освещения горизонтальных поверхностей в помещении со светлыми ограждающими поверхностями и при отсутствии крупных затеняющих предметов. Расчет выполняют в следующем порядке. Определяют коэффициенты отражения потолка ρп, стен ρс, рабочих поверхностей (или пола) ρр и индекс помещения. Приблизительные значения коэффициентов отражения для различных материалов и покрытий приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Приблизительные значения коэффициентов отражения стен и потолка
| Характер окружающей поверхности | Коэффициент отражения, % |
| 1 | 2 |
| Побеленные стены с окнами, закрытыми белыми шторами, побеленный потолок | 70 |
| Побеленные стены при не завешанных окнах; побеленный потолок в сырых помещениях; чистый бетонный и светлый деревянный потолок | 50 |
Продолжение таблицы 2.3
| 1 | 2 |
| Бетонный потолок в грязных помещениях; деревянный потолок; бетонные стены с окнами; стены, оклеенные светлыми обоями | 30 |
| Стены и потолки в помещениях с большим количеством темной пыли; сплошное остекление без штор; красный кирпич не оштукатуренный; стены с темными обоями | 10 |
Индекс помещения определяют по формуле:
,
где А, В – длина и ширина помещения, м.
По справочным данным [25, 27, 28], а для некоторых светильников по приложению Н определяют коэффициент использования светового потока. Этот коэффициент учитывает долю светового потока светильников, доходящую до рабочей поверхности. Коэффициент использования светового потока ηи прямо пропорционален КПД светильника, зависит от формы кривой силы света светильника, возрастает с увеличением площади помещения и уменьшения расчетной высоты, с увеличением коэффициента отражения ограждающих конструкций; уменьшается по мере удаления формы помещения от квадрата.
Световой поток лампы в светильнике вычисляется по формуле:
,
где S – площадь помещения, м2; z = 1,1-1,2 – коэффициент неравномерности; N – количество светильников в помещении.
По найденному потоку (если светильник многоламповый, то по потоку, приходящемуся на одну лампу), пользуясь каталожными данными и приложениями, выбирают типоразмер лампы и ее мощность. Если ближайшие лампы имеют световой поток, отличающийся от расчетного более чем на –10-+20%, то выбирают лампу с большим потоком и уточняют число светильников по вышеприведенной формуле.
Если в справочных таблицах отсутствуют значения коэффициента использования светового потока для принятого типа светильника, то их можно приблизительно определить по значениям для существующего в таблицах светильника с одинаковым характером светораспределения, КПД и распределением светового потока в верхнюю и нижнюю полусферу. Коэффициент использования светового потока η в относительных единицах так же можно вычислить по формуле:
η= ηi ηÇ+Кпр(или К’пр)hÈ,
где ηi – коэффициент использования светового потока осветительной установки в относительных единицах, направленного в нижнюю полусферу, определяется по [27]; Кпр и К’пр – усредненные зональные множители для светового потока, направленного в верхнюю полусферу, соответственно для потолочных и подвесных светильников; ηÇ и hÈ - КПД светильника в нижнюю и верхнюю полусферы [27], приложение П.
Порядок расчета:
1. Проверяют применимость метода.
2. Выбирают тип источника света и тип светильников, определяют их расположение и число.
3. Определяют уровень нормированной освещенности.
4. Определяют коэффициент отражения потолка и стен.
5. Определяют индекс помещения,
6. Определяют по справочной таблице коэффициент использования светового потока И.
7. Определяют коэффициенты запаса и минимальной освещенности Z.
8. Вычисляют по расчетной формуле (12.6) требующийся световой поток источника света в светильнике.
9. Подбирают по таблице выпускаемых промышленностью ламп выбранного типа ближайшую по световому потоку. Если ближайшие стандартные лампы имеют световой поток, отличающийся от расчетного более чем на -10...+20%, то выбирают лампу с большим световым потоком, подставляют его значение в расчетную формулу и решают ее относительно числа светильников N. Таким образом, первоначальный вариант числа и расположения светильников может в процессе расчета несколько измениться.
10. Определяют суммарную мощность светильников осветительной установки.
Метод удельной мощности
Этот метод является упрощением метода коэффициента использования и рекомендуется для расчета осветительных установок второстепенных помещений, к освещению которых не предъявляются особые требования, и для предварительного определения осветительной нагрузки на начальной стадии проектирования.
Расчетная формула метода:
,
где Рр – расчетная мощность лампы, Вт; N – число светильников в помещении; Руд – удельная мощность общего равномерного освещения, Вт/м2.
Значение удельной мощности зависит от типа и светораспределения светильника, размеров помещения, коэффициентов отражения стен, потолка и пола, высоты подвеса светильника и выбирается по справочной литературе [27, 28, 2] или по приложению Р.
При несовпадающих значениях коэффициентов отражения поверхностей rп, rс, rр возможно уменьшение значений Руд.табл. на 10%, если эти коэффициенты больше указанных в таблице, и увеличение Руд.табл. на 10%, если они меньше.
При несовпадающих значениях освещенности и коэффициента запаса Kз производится пропорциональный пересчет значений Руд.
,
где КПД – коэффициент полезного действия выбранного светильника.
По расчетной мощности лампы Рр и каталожным данным [3,4,5,6] выбирают типоразмер лампы и ее мощность Рл так, чтобы
0,9Рр £ Рл < 1,2Рр.
Порядок расчета:
1. Прежде чем обратиться к таблицам удельной мощности, необходимо принять основные решения (см. порядок расчета методом коэффициента использования светового потока).
2. Затем по соответствующей таблице выбирают требующуюся Руд, определяют единичную мощность источника (для ламп накаливания и ДРЛ)
3. Выбирают ближайшую по мощности лампу из ряда стандартных.
При использовании люминесцентных ламп также прежде принимают все основные решения, затем по таблице находят Руд для ламп выбранной мощности, определяют необходимое число светильников:
,
где Рсв – мощность одного светильника.
После этого выполняют компоновку рядов.
Значение удельной мощности — важный энергетический показатель осветительной установки, он используется для оценки экономичности принятых решений. Таблицами удельной мощности наиболее часто пользуются при ориентировочных расчетах с целью учесть осветительную нагрузку, например при выборе мощности трансформаторной подстанции, а также для оценки результатов выполненных светотехнических расчетов по одному из рассмотренных выше основных методов расчета.
Особенности расчета открытых пространств [26]
Наружное освещение осуществляется светильниками или прожекторами. Каждый из этих способов имеет свои преимущества или недостатки [6,13,15].
Светильники выгоднее применять для освещения входов, узких проходов и т.п. Часто размеры площадок входов и подъездов в плане не указываются. В этом случае их принимают размером 2´3 м.
Наружные осветительные установки рассчитывают по формуле:
,
где 
- суммарная условная относительная освещенность от ближайших светильников.
Относительную условную освещенность от одного светильника определяют по приведенной формуле, положив в ней Нр=1 м. Для дорог и узких проездов расчет по данной формуле обычно приводит к потоку, не совпадающему с потоком стандартной лампы Фл и типоразмеру светильника. Поэтому удобнее решать задачу обратным путем:
Из формулы определяют ε;
Так как освещенность в контрольной точке М (рис.2.6,а) создается двумя ближайшими светильниками 1 и 2, то ε1= ε /2;
Графически решают уравнение:
εi= Iα1000·cos3α .
Для этого строят зависимость произведения Iα1000·cos3α от α (рис.2.6, в). После этого на оси ε откладывают значение εi. Проводят горизонтально до кривой, из точки пересечения опускают вертикаль и определяют угол αi.
а) б) в)
Рисунок 2.6 – К расчету освещения дорог
Зная угол αi, Нр, из треугольника (рисунок 2.6 б) находят расстояние от светильника до расчетной точки d;
Из треугольника 2М1 (рисунок 2.6, а) находят расстояние между светильниками.
.
Прожекторное освещение рекомендуется для освещения строительных площадок, территории подстанций, выгульных дворов, зернотоков, стадионов и т.д.
Для предварительного приближенного определения необходимой мощности прожекторной установки пользуются методом удельной мощности:
Р=m·Ен·Кз·S,
где m – коэффициент, учитывающий тип лампы, Вт/лм, для ламп накаливания m=0,2-0,25, для газоразрядных ламп – 0,12-0,16. Большое число берется при малых площадях (S£500 м2), меньшее при больших (S³500 м2).
Далее по [25,28] подбирают тип и число прожекторов таким образом, чтобы произведение числа прожекторов на их мощность равнялось общей мощности прожекторной установки.
По конструктивным и экономическим соображениям подбирается число мачт, подсчитывается показатель еНр2, где е=Ен·Кз/nсп; nсп – число совпадающих световых пятен (подбирается по табл. 2.4).
Таблица 2.4 – Зависимость nсп от числа прожекторов
| Число прожекторов по мачте (установке) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6-10 |
| nсп | 1 | 2 | 2,5 | 2,75 | 3,0 | 3,0 |
По показателю еНр2 определяется наивыгоднейший угол установки мачт и расположения оси прожектора в горизонтальной плоскости рассчитываются и строятся кривые изолюкс [27,28]. Их изображают в масштабе и вырезают шаблоны. После этого на плане освещаемой поверхности размещают шаблоны так, чтобы вся освещаемая поверхность была покрыта ими. Наложение изолюкс (шаблонов) друг на друга нежелательно.
Все исходные и расчетные данные светотехнического расчета сводятся в светотехническую ведомость (Приложение С).
3. ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
Расчет электрических осветительных сетей включает определение сечений проводов и кабелей, при которых рабочий ток линий не создает перегрева проводов, обеспечиваются требуемые уровни напряжения у ламп и достаточная механическая прочность проводов.
3.1 Выбор схемы электроснабжения и напряжения питания осветительной установки [26]
Осветительные сети должны быть выполнены в соответствии с требованиями глав 2.1—2.4, а также дополнительными требованиями, приведенными в главах 6.2—6.4 и 7.1—7.4 ПУЭ.
Электропроводкой называется совокупность проводов и кабелей с относящимися к ним креплениями, поддерживающими защитными конструкциями и деталями, установленными в соответствии с ПУЭ.
Электропроводки разделяются на открытые и скрытые.
Открытая электропроводка - проложенная по поверхности стен, потолков, по фермам и другим строительным элементам зданий и сооружений, по опорам и т.п.
При открытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: непосредственно по поверхности стен, потолков и т. п., на струнах, тросах, роликах, изоляторах, в трубах, коробах, гибких металлических рукавах, на лотках, в электротехнических плинтусах и наличниках, свободной подвеской и т. п. Открытая электропроводка может быть стационарной, передвижной и переносной.
Скрытая электропроводка - проложенная внутри конструктивных элементов зданий и сооружений (в стенах, полах, фундаментах, перекрытиях), а также по перекрытиям в подготовке пола, непосредственно под съемным полом и т. п. При скрытой электропроводке применяются следующие способы прокладки проводов и кабелей: в трубах, гибких металлических рукавах, коробах, замкнутых каналах и пустотах строительных конструкций, в заштукатуриваемых бороздах, под штукатуркой, а также замоноличиванием в строительные конструкции при их изготовлении.
Для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения, как правило, должно применяться напряжение не выше 220 В переменного или постоянного тока. В помещениях без повышенной опасности напряжение 220 В может применяться для всех стационарно установленных осветительных приборов вне зависимости от высоты их установки.
Напряжение 380 В для питания осветительных приборов общего внутреннего и наружного освещения может использоваться при соблюдении следующих условий:
1. Ввод в осветительный прибор и независимый, не встроенный в прибор, пускорегулирующий аппарат выполняется проводами или кабелем с изоляцией на напряжение не менее 660 В.
2. Ввод в осветительный прибор двух или трех проводов разных фаз системы 660/380 В не допускается.
В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных при высоте установки светильников общего освещения над полом или площадкой обслуживания менее 2,5 м применение светильников класса защиты 0 запрещается, необходимо применять светильники класса защиты 2 или 3. Допускается использование светильников класса защиты 1, в этом случае цепь должна быть защищена УЗО с током срабатывания до 30 мА. Указанные требования не распространяются на светильники, обслуживаемые с кранов. При этом расстояние от светильников до настила моста крана должно быть не менее 1,8 м или светильники должны быть подвешены не ниже нижнего пояса ферм перекрытия, а обслуживание этих светильников с кранов должно выполняться с соблюдением требований техники безопасности.
В установках освещения фасадов зданий, скульптур, монументов, подсвета зелени с использованием осветительных приборов, установленных ниже 2,5 м от поверхности земли или площадки обслуживания, может применяться напряжение до 380 В при степени защиты осветительных приборов не ниже IР54. В установках освещения фонтанов и бассейнов номинальное напряжение питания погружаемых в воду осветительных приборов должно быть не более 12 В.
Для питания светильников местного стационарного освещения с лампами накаливания должны применяться напряжения: в помещениях без повышенной опасности — не выше 220 В и в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных — не выше 50 В. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных допускается напряжение до 220 В для светильников, в этом случае должно быть предусмотрено или защитное отключение линии при токе утечки до 30 мА, или питание каждого светильника через разделяющий трансформатор (разделяющий трансформатор может иметь несколько электрически несвязанных вторичных обмоток).
Для питания светильников местного освещения с люминесцентными лампами может применяться напряжение не выше 220 В. При этом в помещениях сырых, особо сырых, жарких и с химически активной средой применение люминесцентных ламп для местного освещения допускается только в арматуре специальной конструкции.
Лампы ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ и ДНаТ могут применяться для местного освещения при напряжении не выше 220 В в арматуре, специально предназначенной для местного освещения.
Для питания переносных светильников в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных должно применяться напряжение не выше 50 В. При наличии особо неблагоприятных условий, а именно когда опасность поражения электрическим током усугубляется теснотой, неудобным положением работающего, соприкосновением с большими металлическими, хорошо заземленными поверхностями (например, работа в котлах), и в наружных установках для питания ручных светильников должно применяться напряжение не выше 12 В.
Переносные светильники, предназначенные для подвешивания, настольные, напольные и т. п. приравниваются при выборе напряжения к стационарным светильникам местного стационарного освещения Для переносных светильников, устанавливаемых на переставных стойках на высоте 2,5 м и более, допускается применять напряжение до 380 В.
Питание светильников напряжением до 50 В должно производиться от разделяющих трансформаторов или автономных источников питания.
Допустимые отклонения и колебания напряжения у осветительных приборов не должны превышать указанных в ГОСТ 13109-97 "Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения".
Питание силовых и осветительных электроприемников при напряжении 380/220В рекомендуется производить от общих трансформаторов при условии соблюдения требований ГОСТ 13109-97.
3.2 Компоновка осветительной сети
На этой стадии проектирования решаются вопросы о месте расположения осветительных щитов, о числе групп и количестве проводов на участках сети.
Групповые щитки для питания групповых осветительных сетей необходимо располагать в доступных, удобно обслуживаемых местах, чтобы было наиболее рациональное и экономичное построение сети с учетом размещения источников питания, приборов управления и т.д.
Приборы управления, а также щитки, если с них производится управление освещением, размещаются так, чтобы с места их установки были видны управляемые светильники. Щитки по своей конструкции должны соответствовать условиям окружающей среды. Запрещается располагать их в помещениях с тяжелыми условиями среды, во взрывоопасных и пожароопасных помещениях.
Линии групповой сети внутреннего освещения должны быть защищены предохранителями или автоматическими выключателями.
В начале каждой групповой линии сети освещения устанавливают аппараты защиты только на фазных проводах, а взрывоопасных помещениях и на нулевом проводе.
Светильники рабочего освещения, освещения безопасности или эвакуационного освещения допускается питать от разных фаз трехфазного шинопровода при условии прокладки к шинопроводу самостоятельных линий для рабочего освещения и освещения безопасности или эвакуационного освещения.
Светильники местного освещения должны управляться индивидуальными выключателями. При напряжении до 50 В для управления светильниками допускается использовать штепсельные розетки.
При компоновке сети следует руководствоваться следующими соображениями:
Согласно ПУЭ предельный ток групп не должен превышать 25 А. А если к группе присоединены лампы накаливания 500 Вт и более, а так же газоразрядные лампы мощностью более 125 Вт, то предельный ток группы должен быть увеличен до 63 А [ПУЭ];
в каждой однофазной группе не должно быть более 20 ламп накаливания, ДРЛ, ДРИ, ДНаТ, а также розеток;
в однофазной группе можно применять до 100 люминесцентных ламп мощностью до 20 Вт, 75 люминесцентных ламп мощностью до 40 Вт и 60 ламп до 80 Вт включительно [ПУЭ];
Рекомендуется применять четырехпроводную группу длиной около 80 м, трех- и двухпроводную соответственно 60 и 35 м;
светильники дежурного и наружного освещения лучше всего включить в отдельную группу.
Линии питающей сети рабочего освещения, освещения безопасности и эвакуационного освещения должны иметь в распределительных устройствах, от которых эти линии отходят, самостоятельные аппараты защиты и управления для каждой линии. Допускается устанавливать общий аппарат управления для нескольких линий одного вида освещения или установок, отходящих от распределительного устройства.
В местах присоединения линий питающей осветительной сети к линии питания электросиловых установок или к силовым распределительным пунктам должны устанавливаться аппараты защиты и управления.
Однофазные группы целесообразно применять для небольших помещений с малым числом светильников с небольшой мощностью. При большом числе помещений в производственных зданиях общее освещение рекомендуется выполнять трехфазными группами с однофазными ответвлениями в отдельные помещения.
Рисунок 3.1 – Расчетная схема осветительной сети
При компоновке осветительной сети вычерчивают в масштабе план объекта проектирования, на котором отмечают места расположения выбранных светильников, розеток, силового щита и щита освещения. Заканчивают эту часть раздела составлением расчетной схемы, на которой указывают все осветительные щиты и группы, число проводов и длину групп, мощность источников света и розеток, а также места ответвления .
Пример расчетной схемы приведен на рисунок 3.1.
3.3 Выбор марки проводов и способов их прокладки
Виды осветительных электропроводок определяются в зависимости от условий среды, назначения помещений, требований к надежности, электро- и пожарной безопасности, эстетики, удобству эксплуатации, особенностей строительных конструкций. (Приложение Д, Е).
В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами.
Питающие и распределительные сети, как правило, должны выполняться кабелями и проводами с алюминиевыми жилами, если их расчетное сечение равно 16 мм2 и более.
Питание отдельных электроприемников, относящихся к инженерному оборудованию зданий (насосы, вентиляторы, калориферы, установки кондиционирования воздуха и т.п.), может выполняться проводами или кабелем с алюминиевыми жилами сечением не менее 2,5 мм2.
Во всех зданиях линии групповой сети, прокладываемые от групповых, этажных и квартирных щитков до светильников общего освещения, штепсельных розеток и стационарных электроприемников, должны выполняться трехпроводными (фазный – L, нулевой рабочий – N и нулевой защитный – PE проводники).
Не допускается объединение нулевых рабочих и нулевых защитных проводников различных групповых линий.
Способ прокладки должен обеспечивать надежность, долговечность, пожарную безопасность, экономичность и по возможности заменяемость проводов.
Основными видами прокладок проводов являются скрытые прокладки, открытые беструбные, а также электропроводки в пластмассовых трубах. Электропроводка в стальных трубах допускается при невозможности использовать другие виды электропроводок и ее следует особо обосновывать.
Открытые проводки должны прокладываться в местах, где исключена возможность их механических повреждений. Открытая прокладка незащищенных изолированных проводов со сгораемой изоляцией запрещена. Нельзя применять плоские провода во взрывоопасных помещениях и с химически агрессивной средой, по сгораемым основаниям, для зарядки подвесных светильников, в зрительных залах, клубах, на чердаках и при открытой прокладке. При скрытой прокладке плоских проводов под штукатуркой запрещается заделка проводов растворами, содержащих поташ, милофан и другие вещества, которые могут разрушить изоляцию.
В общественных, административно бытовых, инженерно-лабораторных заведениях, как правило, используют скрытые электропроводки кабелями, не распространяющими горение при групповой прокладке, с пониженным дымо- и газовыделением (исполнение — нг-LS) по ГОСТ Р 53315—2009. В производственных и вспомогательных помещениях следует преимущественно применять открытую проводку – тросовыми проводами, кабелями и защищенными проводами, незащищенными изолированными проводами на изоляторах, в лотках, трубах, коробах.
3.4 Выбор сечения проводов и кабелей
Сечение проводов и кабелей выбирают исходя из механической прочности, тока нагрузки и потери напряжения.
В процессе монтажа и эксплуатации электрические провода и кабели испытывают механические нагрузки, которые могут привести к обрыву токоведущих жил. Чтобы этого не произошло, ПУЭ ограничивает минимальное сечение проводов в зависимости от способов прокладки и материала токоведущих жил. В таблице 3.1 приведены минимальные сечения проводов и кабелей согласно ПУЭ.
Таблица 3.1 – Наименьшие сечения токопроводящих жил проводов и кабелей в электропроводках
| Проводники | Сечение жил, мм | |
| медных | алюминиевых | |
| 1 | 2 | 3 |
| Шнуры для присоединения бытовых электроприемников | 0,35 | - |
| Кабели для присоединения переносных и передвижных электроприемников в промышленных установках | 0,75 | - |
| Скрученные двухжильные провода с многопроволочными жилами для стационарной прокладки на роликах | 1 | - |
| Незащищенные изолированные провода для стационарной электропроводки внутри помещений: | ||
| непосредственно по основаниям, на роликах, клицах и тросах | 1 | 2,5 |
| на лотках, в коробах (кроме глухих): | ||
| для жил, присоединяемых к винтовым зажимам | 1 | 2 |
| для жил, присоединяемых пайкой: | ||
| однопроволочных | 0,5 | - |
| многопроволочных (гибких) | 0,35 | - |
| на изоляторах | 1,5 | 4 |
| Незащищенные изолированные провода в наружных электропроводках: | ||
| по стенам, конструкциям или опорам на изоляторах; | 2,5 | 4 |
Продолжение таблицы 3.1
| 1 | 2 | 3 |
| вводы от воздушной линии | ||
| под навесами на роликах | 1,5 | 2,5 |
| Незащищенные и защищенные изолированные провода и кабели в трубах, металлических рукавах и глухих коробах | 1 | 2 |
| Кабели и защищенные изолированные провода для стационарной электропроводки (без труб, рукавов и глухих коробов): | ||
| для жил, присоединяемых к винтовым зажимам | 1 | 2 |
| для жил, присоединяемых пайкой: | ||
| однопроволочных | 0,5 | - |
| многопроволочных (гибких) | 0,35 | - |
| Защищенные и незащищенные провода и кабели, прокладываемые в замкнутых каналах или замоноличенно (в строительных конструкциях или под штукатуркой) | 1 | 2 |
Наименьшие допустимые сечения кабелей и проводов электрических сетей в жилых зданиях
| Наименование линий | Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, мм2 |
| Линии групповых сетей | 1,5 |
| Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику | 2,5 |
| Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир | 4 |
Сечение нулевых рабочих проводников трехфазных питающих и групповых линий с лампами люминесцентными, ДРЛ, ДРИ, ДРИЗ, ДНаТ при одновременном отключении всех фазных проводов линии должны выбираться:
для участков сети, по которым протекает ток от ламп с компенсированными пускорегулирующими аппаратами, равным фазному независимо от сечения.
для участков сети, по которым протекает ток от ламп с некомпенсированными пускорегулирующими аппаратами, равным фазному при сечении фазных проводников менее или равном 16 мм2 для медных и 25 мм2 для алюминиевых проводов и не менее 50% сечения фазных проводников при больших сечениях, но не менее 16 мм2 для медных и 25 мм2 для алюминиевых проводов.
При защите трехфазных осветительных питающих и групповых линий предохранителями или однополюсными автоматическими выключателями при любых источниках света сечение нулевых рабочих проводников следует принимать равным сечению фазных проводников.
Выбор сечения проводников следует проводить согласно требованиям соответствующих глав ПУЭ.
Однофазные двух- и трехпроводные линии, а также трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании однофазных нагрузок, должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников.
Трехфазные четырех- и пятипроводные линии при питании трехфазных симметричных нагрузок должны иметь сечение нулевых рабочих (N) проводников, равное сечению фазных проводников, если фазные проводники имеют сечение до 16 мм2 по меди и 25 мм2 по алюминию, а при больших сечениях – не менее 50% сечения фазных проводников.
Сечение PEN проводников должно быть не менее сечения N проводников и не менее 10 мм2 по меди и 16 мм2 по алюминию независимо от сечения фазных проводников.
Сечение РЕ проводников должно равняться сечению фазных при сечении последних до 16 мм2, 16 мм2 при сечении фазных проводников от 16 до 35 мм2 и 50% сечения фазных проводников при больших сечениях.
Сечение РЕ проводников, не входящих в состав кабеля, должно быть не менее 2,5 мм2 – при наличии механической защиты и 4 мм2 – при ее отсутствии.
Нагрев проводников вызывается прохождением по ним электрического тока. Температура провода зависит от величины этого тока и условий теплоотдачи в окружающую среду. Допустимая температура провода ограничивается классом его изоляции. В практических инженерных расчетах электрических сетей установившуюся температуру провода обычно не рассчитывают. Чтобы температура не превысила допустимого значения в зависимости от класса изоляции, материала жилы провода и способа его прокладки, ограничивают для каждого стандартного сечения допустимую силу тока. Значения длительно допустимого тока приведены в [26, 28] и в приложениях.
Потеря напряжения в проводах зависит от сечения, материала токоведущей жилы, длины провода, силы тока и системы напряжения. Обычно значения допустимой потери напряжения в осветительных сетях задано (или его можно рассчитать).
Допускаются потери напряжения в осветительных сетях производственных помещений и общественных зданий, а также в прожекторных установках наружного освещения до 2,5%.
При расчете потери напряжения в осветительных сетях надлежит руководствоваться следующими требованиями:
а) снижение напряжения у наиболее удаленных ламп (для разрядных ламп у ПРА) должно быть на более 5% номинального напряжения ламп;
б) наибольшее напряжение у ламп (или ПРА), как правило, не должно быть больше 105% номинального напряжения ламп;
в) в послеаварийных режимах работы осветительных сетей допускается снижение напряжения у ламп (или ПРА) не более, чем на 10% и повышение не более, чем на 10% от номинального напряжения ламп;
г) в сетях напряжением не выше 40 В допускается потеря напряжения до 10%, считая от выводов низшего напряжения источника питания.
Расчетная потеря напряжения в осветительной сети должна определяться исходя из указанного в подпункте "а" снижения напряжения у наиболее удаленных ламп (или ПРА), как правило, при номинальном напряжении на стороне высшего напряжения питающего трансформатора с учетом потери напряжения в последнем.
Для обеспечения надежной работы разрядных ламп напряжение на их ПРА даже в послеаварийном режиме не должно быть ниже 90% номинального.
В случаях, когда напряжение на лампах (или ПРА) может длительно превышать 105% номинального, особенно в установках с преобладанием ламп накаливания, рекомендуется установка в осветительных сетях (преимущественно у групповых щитков) ограничителей напряжения.
Допустимые значения размахов (изменений) напряжения у ламп (или ПРА) в зависимости от частоты и повторения или интервалов времени между размахами не должны превышать значений, определяемых по графику черт. 1 приложения 3 к ГОСТ 13109-97 [29].
Указанное требование не распространяется на лампы местного освещения, обслуживающие какой-либо определенный механизм, если резкие размахи (изменения) напряжения связаны с работой электродвигателя этого механизма.
Для отдельных установок с резко переменным характером нагрузки (например, прокатные цехи) допускаются резкие размахи напряжения до 1,5% без ограничения частоты их повторения.
Сечение жил проводов можно рассчитать по потере напряжения (для относительно простых сетей) и на минимум проводникового материала (для протяженных сетей с большим количеством ответвлений). Расчет сечения проводов по потере напряжения производят по формуле:
,
где С – коэффициент, зависящий от напряжения сети, материала токоведущей жилы, числа проводов в группе (табл. 3.2); Мi – электрический момент i-го приемника (светильника), кВт×м; DU – располагаемая потеря напряжения, %.
Таблица 3.2 – Значения коэффициентов С, входящих в формулы для расчета сетей по потере напряжения
| Номинальное напряжение сети, В | Система сети и род тока | Выражение коэффициента С | Значения коэффициента для проводников | |
| медных | алюминиевых | |||
| 380/220 380 380/220 220 36 24 12 | Трехфазная с нулем Трехфазная без нуля Двухфазная с нулем Двухпроводная переменного или постоянного тока | g×Uл2/105 g×Uл2/2,25×105 g×Uл/2×105 | 72 72 32 12 0,324 0,144 0,036 | 44 44 19,5 7,4 0,198 0,088 0,022 |
Электрический момент Мi определяется как произведение мощности i-го светильника на расстояние от щита (или точки разветвления до этого светильника. Например, (см. рис.3.1):
МАР4=Р1×lAP1+P2×lAP2 +Р3×lAP3+P4×lAP4;
.
При вычислении следует учитывать, что мощность светового прибора с ГРЛ примерно на 20% больше мощности лампы.
Расчет сечения проводов производится из условия, что суммарная потеря напряжения, начиная от ввода до самой дальней лампы, не должно превышать 2,5%. В методе расчета по потере напряжения для этого произвольно выбирают потери напряжения на отдельных участках (например DUСO=0,2%; DUAБ=2,1% и т.д.) и рассчитывают электрические моменты и сечения этих участков.
Удобнее проводить подбор сечений проводов по рассчитанным значениям моментов участка цепи по таблицам в соответствии с потерей напряжения [28].
Расчет сечения проводов на минимум проводникового материала производится по формуле:
,
N
где SМ=SРili – сумма моментов рассчитываемого и всех последующих участков
i=1 с тем же числом проводов, что и у рассчитываемого, кВт×м;
n
Sakmk – сумма моментов ответвлений с другим числом проводов, чем у
к=1 рассчитываемого участка, кВт×м;
DU – располагаемая потеря напряжения в методе расчета на минимум проводникового материала (для первого участка 2,5%, для дальнейших – за вычетом действительной потери на предыдущих участках);
a - коэффициент приведения моментов, зависящий от числа проводов расчетного участка и в ответвлениях (см. табл.6).
Таблица 3.3 –Значения коэффициентов приведения моментов
| Линия | Ответвления | Коэффициент приведения момента |
| Трехфазная с нулем Двухфазная с нулем Трехфазная без нуля | Однофазное Двухфазное с нулем Однофазное Двухпроводное | 1,85 1,39 1,33 1,15 |
Вначале определяют сечение головного участка. Для этого определяют моменты отдельных участков, начиная от удаленных ламп, и приведенный момент. Для схемы рис.3.1
.
Коэффициент С в данном случае для медных проводов равен 72.
Найденное значение округляют до ближайшего большего по стандарту и находят фактическую потерю напряжения на головном участке по величине момента нагрузки для него, т.е. по произведению суммарной нагрузки на длину головного участка:
.
Последующие участки рассчитывают аналогично на оставшуюся потерю напряжения. Найденное сечение провода проверяют на нагрев и механическую прочность. Значение расчетного тока для каждого из участков сети определяют по формуле:
,
где Рi – расчетная нагрузка (включая потери ПРА), Вт; Uф – фазное напряжение в сети, В; cosj - коэффициент мощности и нагрузки; m – количество фаз сети.
По допустимому нагреву проверяются все участки электрической сети на выполнение условия
Iдоп ³ Ip,
где Iдоп – длительно допускаемый ток нагрева для данного способа прокладки, числа жил и сечения провода, А.
Если по одному из последних условий сечение провода не проходит, то его увеличивают. После окончательного выбора сечения провода определяют фактическую потерю напряжения по каждой группе.
3.4 Выбор защитной аппаратуры
Согласно ПУЭ, все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Кроме того, требуется защита от перегрузок для сетей жилых и общественных зданий, торговых предприятий, пожарно- и взрывоопасных помещений, а также сетей, выполненных открыто проводами с горючей изоляцией. Аппараты защиты устанавливаются на линиях, отходящих от щитов: на вводах в здание; на высшей и низшей сторонах понижающих трансформаторов. Осветительные сети защищают автоматическими воздушными выключателями или предохранителями. Полный выбор этих аппаратов сложен, поэтому в курсовой работе нужно выбрать только токи установок автоматов и токи плавкой вставки предохранителя.
Ток плавкой вставки предохранителя
IВ ³ К×Ip,
где Ip – расчетный ток группы, А; К – коэффициент, учитывающий пусковые токи ламп (для газоразрядных ламп низкого давления и ламп накаливания мощностью до 300 Вт, К=1, для других К=1,2).
Ток установки комбинированного и теплового расцепителей определяется по формуле:
Iк =Iт = К’×Ip
где К’ – коэффициент учитывающий пусковые токи.
Для газоразрядных ламп низкого давления К’=1, для всех других ламп К’=1,4. Выбрав по литературным данным [Каталоги электрооборудования] стандартную плавкую вставку или уставку автомата, следует согласовать ток уставки или вставки с допустимым током провода, [приложения Ж-К, 28].
После выбора вставок защитного аппарата производят проверку сечения проводов на соответствие расчетному току вставки (уставки) защитного аппарата.
Iд ³ 1,25×Iв,
Iд ³ 1,25×Iт,
Iд ³ 1,25×Iк.
Если сеть защищается только от токов короткого замыкания, то
Iд ³ 0,22×Iэ,
Iд ³ 0,33×Iв.
Выбор УЗО [16 ]
Установка УЗО должна предусматриваться во ВРУ, расположенных в помещениях без повышенной опасности поражения током, в местах, доступных для обслуживания.
Выбор места установки УЗО в групповых цепях электроустановки зданий должен выполняться с учетом включения в зону действия УЗО прежде всего участков электрической групповой цепи с наибольшей вероятностью электропоражения людей при прикосновении к токоведущим или открытым проводящим частям электрооборудования, которые могут вследствие повреждения изоляции оказаться под напряжением (розеточные группы, ванные, душевые комнаты, стиральные машины, помещения с повышенной опасностью поражения током и т.п.).
УЗО, предназначенные для осуществления противопожарной защиты, должны устанавливаться на главном вводе объекта.
В многоквартирных жилых домах УЗО рекомендуется устанавливать в групповых, в том числе квартирных щитках, допускается их установка в этажных распределительных щитках, в индивидуальных домах - во ВРУ и этажных распредщитках.
В схемах электроснабжения радиального типа со значительным количеством отходящих групп рекомендуется установка общего на вводе и отдельного УЗО на каждую группу (потребитель) при условии соответствующего выбора параметров УЗО, обеспечивающих селективность их действия.
При выборе места установки УЗО в здании следует учитывать: способ монтажа электропроводки, материал строений, назначение УЗО, условия эксплуатации по электробезопасности, параметры УЗО, класс помещений, схемы подключения электроприборов и т.п.
При выборе УЗО следует руководствоваться следующими наиболее важными характеристиками этих устройств, определяющими их качество и работоспособность. Рабочие параметры - номинальное напряжение, номинальный ток нагрузки, номинальный отключающий дифференциальный ток (уставка по току утечки) выбираются на основе технических параметров проектируемой электроустановки. Их выбор обычно не представляет большой сложности.
Коммутационная способность УЗО - Im, согласно требованиям норм, должна быть не менее десятикратного значения номинального тока или 500 А (берется большее значение). Качественные устройства имеют, как правило, гораздо более высокую коммутационную способность - 1000, 1500 А. Это значит, что такие устройства надежнее, и в аварийных режимах, например, при коротком замыкании на землю, УЗО, опережая автоматический выключатель, гарантированно произведет отключение.
Номинальное напряжение выбирается Un = 380 В для четырехполюсных и Un = 220 В для двухполюсных УЗО. Допустимо применение четырехполюсных УЗО в режиме двухполюсных, т.е. в однофазной сети, при условии, что изготовитель обеспечивает нормальное функционирование тестовой цепи при этом напряжении.
Нормами установлен также диапазон напряжений, в котором УЗО должно сохранять работоспособность. Это имеет принципиальное значение для УЗО, функционально зависимых от напряжения питания. Функционально независимые от напряжения питания (электромеханические) устройства сохраняют работоспособность при любых значениях напряжения и даже при отсутствии напряжения, например, при обрыве нулевого проводника.
Номинальный ток нагрузки In выбирается из ряда: 6, (10), 16, 25, 40, 63, 80, 100, 125 А. Для УЗО значение этого тока определяется, как правило, сечением проводников в самом устройстве и конструкцией силовых контактов. Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток нагрузки УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ.
Как указывается в, номинальный ток нагрузки УЗО должен быть равен или на ступень выше номинального тока последовательного защитного устройства. В зарубежных нормативных документах (например, в австрийских OVE EN1, Т1, §12.12) имеется требование повышения на ступень номинального тока нагрузки УЗО относительно номинального тока последовательного защитного устройства. Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 25 А, определяемым по методике, описанной в гл. 7, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 А (табл. 3.4).
Таблица 3.4. – Выбор номинального тока УЗО
| Устройство | Номинальный ток нагрузки | ||||||
| ПЗУ | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 | 100 |
| УЗО | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 | 100 | 125 |
Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером.
Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при протекании тока, превышающего номинальный, например, на 45 %, т.е. тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за время до одного часа. Это означает, что этот период времени УЗО будет перегружено.
Кроме этого, при выборе конкретного типа УЗО необходимо учитывать следующее: устройство должно быть сертифицировано в России, а его технические условия должны быть согласованы с Главгосэнергонадзором России и ГУГПС МВД России.
На основании вышеуказанных документов при выборе и установке УЗО следует соблюдать следующий ряд требований.
• Для защиты электрических цепей от сверхтоков, вызванных короткими замыканиями в цепях и оборудовании, предпочтительнее применение дифференциальных автоматических выключателей. В том случае, если в групповых линиях используется именно
УЗО, необходимо дополнительно установить автоматические выключатели — для защиты от сверхтоков. При этом контактные группы УЗО должны быть рассчитаны на величину тока, определяемую типом автоматического выключателя.
• Для обеспечения защиты от поражения электрическим током и предотвращения возгораний УЗО должно размыкать как фазный(фазные) проводник, так и нулевой рабочий. При этом не требуется установка автоматического выключателя или предохранителя в цепь нулевого рабочего проводника.
• При замыкании электропроводки на заземленные части электрооборудования возможно возгорание. При этом величина тока утечки может оказаться недостаточной для срабатывания автоматических выключателей. С целью повышения уровня защиты от такого возгорания рекомендуется установка УЗО (на вводе в квартиру, индивидуальный дом и т. п.) с током срабатывания до 300 мА.
• Если в цепи электропитания последовательно устанавливают несколько УЗО, то для обеспечения селективного отключения цепей необходимо выбирать УЗО с различным временем задержки отключения. При этом время отключения УЗО, расположенного ближе к источнику электропитания, должно быть в три (и более)раза больше, чем то же время для УЗО, расположенного ближе к потребителю. Для этих целей выпускаются специальные УЗО с увеличенным временем задержки отключения. Например, у фирмы «LEGRAND» такие устройства обозначаются буквой S.
• УЗО, применяемые в жилых зданиях, не должны отключать потребители в случае исчезновения или снижения напряжения электросети. Они должны сохранять работоспособность при снижении напряжения питания до 50% от номинального на время не менее 5 с (время срабатывания автомата включения резерва). Разрешается использовать УЗО как типа А (для синусоидального и пульсирующего напряжения), так и типа АС (для синусоидального напряжения). При выборе УЗО следует учесть, что источником пульсирующего напряжения могут быть стиральные машины, регуляторы источников света, телевизоры, видеомагнитофоны, персональные компьютеры.
• УЗО в жилых зданиях рекомендуется устанавливать в квартирных или этажных щитках. В групповых электрических цепях, питающих штепсельные розетки, необходимо устанавливать УЗО с дифференциальным током срабатывания, не превышающим 30 мА. При этом не требуется установка УЗО в цепи, питающей стационарное осветительное оборудование. К одному УЗО допускается присоединение нескольких цепей электропитания через отдельные автоматические выключатели или предохранители, устанавливаемые в каждую цепь.
• Установка УЗО является обязательной в групповых цепях, питающих штепсельные розетки, находящиеся вне помещения, в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных помещениях (в ванных и душевых). При этом рекомендуется использовать УЗО с дифференциальным током срабатывания, не превышающим 30 мА, а для ванных и душевых (если для них используется отдельная линия) — 10 мА.
• Установка УЗО в цепи питания специального оборудования (например, пожарная сигнализация и автоматика) запрещается.
• При проектировании и установке УЗО следует учитывать, что суммарный ток утечки электрической цепи, с учетом присоединенного стационарного и переносного электрооборудования, в нормальном режиме работы не должен превышать одной трети значения номинального дифференциального тока срабатывания УЗО. В том случае, если данные о токах утечки оборудования и цепи питания отсутствуют, их следует вычислить исходя из расчета: 0.4 мА тока утечки на 1 А тока нагрузки оборудования и 10 мкА — на 1 м длины фазного проводника цепи.
• Подключение УЗО следует производить надлежащими проводами и кабелем (многие импортные УЗО допускают подключение только с помощью медных проводов).
Рекомендуемые значения номинального отключающего дифференциального тока - IDn (уставки) УЗО для диапазона номинальных токов 16- 80 А приведены в табл. 3.5.
Таблица 3.5. – Выбор отключающего дифференциального тока УЗО
| Номинальный ток нагрузки в зоне защиты | 16 | 25 | 40 | 63 | 80 |
| IDn при работе в зоне защиты одиночного потребителя, мА | 10 | 30 | 30 | 30 | 100 |
| IDn при работе в зоне защиты группы потребителей, мА | 30 | 30 | 30(100) | 100 | 300 |
| IDn УЗО противопожарного назначения на ВРУ, мА | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 |
3.5 Разработка схемы управления
В помещениях животноводческих ферм и комплексов следует поддерживать не только нормируемую освещенность с учетом вида и возраста животных. Управление освещением должно выполняться с учетом ниже приведенных требований.
Управление освещением небольших помещений должно производиться выключателями у входа, как правило, со стороны дверной ручки; для эпизодических посещаемых помещений (кладовые, вентиляционные камеры и др.) – вне помещений.
Управление освещением участков с различной естественной освещенностью должно быть раздельным.
Управление освещением помещений с несколькими входами рекомендуется осуществлять со всех возможных входов по «коридорной» схеме (с проходными выключателями).
Способы и устройства управления освещением должны создавать благоприятные условия экономии электрической энергии.
В с.х. производстве используется местное и автоматическое управление. Местное осуществляется при помощи выключателей, переключателей и автоматов. Автоматическое управление может быть в функции времени, естественной освещенности или напряжения питающей сети. В животноводческих и птицеводческих помещениях наиболее распространено управление в функции времени. Для этих целей следует использовать программные реле управления светом УПУС и ПРУС, многоценной аппарат типа МКП-2-12 и реле времени 2РВМ. Устройство и технические данные этих приборов приведены в [3,4 и др.]. в широких помещениях с окнами целесообразно управлять рядом светильников в функции естественной освещенности. Для этого следует использовать фотоэлектрические автоматы типа ФР-2, А0, ФРМ-62А и др.
В производственных зданиях применяются местное, централизованное, дистанционное и автоматическое управление освещением. Для отдельных помещений или групп помещений могут применяться сочетания этих видов управления.
Местное управление освещением осуществляется легкодоступными для пользования выключателями, переключателями или другими простыми аппаратами, устанавливаемыми внутри освещаемых помещений или у входов в эти помещения.
Для протяженных помещений, например туннелей, галерей, коридоров, имеющих два и более входов, бывает необходимо включать и выключать освещение от каждого из входов. В этих схемах управления используются одно- и двухполюсные переключатели на два направления без нулевого положения.
Для большего числа мест управления в схему вводятся дополнительные переключатели, включаемые в разрыв линий, соединяющих переключатели и выключатели. В крупных производственных помещениях устанавливать большое число выключателей сложно и неудобно, поэтому в таких помещениях предусматривают централизованное управление освещением с групповых щитков с использованием аппаратов управления автоматических выключателей щитков, защищающих групповые линии. В крупных производственных зданиях, где общее освещение производится от нескольких подстанций, по условиям производства бывает нецелесообразно управлять освещением отдельных участков здания из нескольких мест. В этих случаях применяют дистанционное управление общим освещением из одного места, где постоянно дежурит обслуживающий персонал. Дистанционное управление освещением осуществляется магнитными пускателями или контакторами, устанавливаемыми на щитах станций управления (ЩСУ) или в шкафах управления (ЩУ) и включаемыми в цепи линии питающей осветительной сети.
В схеме дистанционного управления вместо выключателя можно использовать реле фотоэлектрического автомата, которое будет включать или выключать освещение в соответствии с изменением естественной освещенности. [14]. В обоснованных случаях следует применять и другие средства автоматики освещения, такие как программируемые выключатели, устройства плавного регулирования освещения и т.п.
3.6 Выбор щита управления
Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяют вводно-распределительные устройства и вводные щиты. Осветительные вводно распределительные устройства классифицируются по назначению (совмещенные, этажные, квартирные); по способу установки (навесные, стоячие и т.д.), по виду защиты от воздействия окружающей среды (защищенные, защищенные с уплотнением, взрывозащищенные), по схемам электрических соединений: для четырех-, трех- или двухпроводных отходящих линий с вводными аппаратами или без них; по типам защиты на отходящих линиях с автоматическими выключателями или предохранителями.
В каждом конкретном случае в зависимости от окружающей среды, назначения, количества групп, схем соединений, аппаратов защиты выбирают то или иное вводно-распределительное устройство. Характеристика вводно-распределительного устройства приведена в справочной литературе, например в [4,28].
3.7 Составление спецификации по проекту
По результатам расчетов и выбора оборудования составляется спецификация, куда включаются выбранные материалы, кабельные изделия, оборудование.
Спецификация выполняется на листе формата А3 и имеет следующий вид:
| Позиция | Наименование и техническая характеристика | Тип, марка, обозначение документа, опросного листа | Код оборудования, изделия, материала | Завод - изготовитель | Единица измерения | Количество | Масса единицы | Примечания |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Оборудование | ||||||||
| (здесь указываются щиты, светильники, ПРА, диммеры и т.д.) Пример приведен в следующих строках | ||||||||
| 1. Светильник аварийный аккумуляторный | Dinasty ОА-888А | шт | 2 | |||||
| 2. … | ||||||||
| Кабельные изделия |
Продолжение таблицы
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| (здесь указываются выбранные провода и кабели). Пример приведен в следующих строках | ||||||||
| 9. Кабель ГОСТ 16442-80 сечением 5×2,5 | ВВГнг | 100м | 0,25 | |||||
| Материалы | ||||||||
| (здесь указываются лампы, выключатели, розетки, крепеж, короб и т.д.) | ||||||||
| 13. Лампа накаливания ГОСТ 2239-76 | БК220-230-100 | шт | 12 |
Другие строки заполняются согласно шапки таблицы, например в примечаниях может указываться цвет, другие особенности. Позиция проставляется из типовых серий, а порядковый номер материала, оборудования, проставляется, как указано в примере, то есть в строке наименования.
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
В данном разделе выполняется расчет стоимости ОУ, ее монтажа и эксплуатации. Расчеты стоимости выполняются исходя из спецификации по проекту с учетом сложившихся на рынке цен на материалы и оборудование.
Расчет экономической эффективности осветительной установки.
Экономическую эффективность осветительной установки оценивают приведенными затратами:
З=ЕН∙К+Э
где З – приведенные затраты руб.;
Е = 0,15 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;
Э – годовые эксплуатационные расходы на систему искусственного освещения руб.
Капитальные затраты на изготовление осветительной установки рассчитываются по формуле:
К=N∙(КЛ∙n+КС+КМ+а∙РЛ∙КМЗ∙n∙10-3)
где N – общее число светильников одного типа шт;.
Кл – цена одной лампы руб.;
n – число ламп в одном светильнике шт.;
Кс – цена одного светильника руб.;
Км – стоимость монтажа одного светильника руб.;
а – коэффициент, учитывающие потери в ПРА;
Рл – мощность одной лампы Вт.;
Кмз – стоимость монтажа электротехнической части осветительной установки на 1 кВт установленной мощности лампы с учетом потерь в ПРА, ориентировочно принимается 100 руб./кВт.;
Эксплуатационные расходы складываются из стоимости электроэнергии, затрачиваемой на освещение, стоимости заменяемых ламп, стоимости чистки светильников и амортизационных отчислений, которые для светильников, электрооборудования и осветительных сетей принимаются в размере 10% капитальных затрат. Годовые эксплуатационные расходы по содержанию искусственного освещения определяется по формуле:
Э =Эа+ Эо + Эа ,
где Эа – годовые затраты на амортизацию системы освещения руб.;
Эо – годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки руб.;
Эа – стоимость израсходованной за год электроэнергии с учетом потерь в ПРА руб.
Амортизационные отчисления в размере 10% капитальных затрат, соответствующие десятилетнему сроку службы светильников, проводок и электрооборудования, рассчитываются по формуле:
Эа = 0,1∙N∙ ( Кс + Км + a∙Рл Кмз∙n∙10-3 )
Годовые расходы на обслуживание и текущий ремонт осветительной установки складывается в основном из стоимости заменяемых ламп и расходов на чистку светильников:
где Эл – стоимость сменяемых в течении года ламп руб.;
Эч – расходы на чистку светильников за год руб.;
Тр – продолжительность работы осветительной установки в год час;
Тл – номинальный срок службы лампы, принимаются для ламп накаливания 1000ч, для люминесцентных ламп 12000ч., светодиодных – 50000ч.;
Сз – стоимость работ по замене одной лампы, руб.;
n1 – количество чисток светильников в год;.
С1 – стоимость одной чистки одного светильника руб.
Стоимость электроэнергии израсходованной за год определяется по формуле:
Ээ = а∙β∙Рл ∙Тр ∙Цэ ∙10-4
где β = 0,1 ΔU – коэффициент, учитывающий потери электрической энергии в осветительных сетях;
ΔU – потери напряжения в осветительной сети до средних ламп, %;
Цэ – стоимость электрической энергии, руб/ (кВт*ч).
При отсутствии данных потери напряжения коэффициент принимаем равным 1,03.
Сравнить варианты позволяет срок окупаемости дополнительных капитальных вложений большего варианта к меньшему, который определяется по формуле:
где К1 и К2 - капитальные вложения первого и второго вариантов соответственно, руб.
С1 и С2 - суммарные затраты на эксплуатацию, амортизацию и возмещение стоимости потерь электроэнергии по вариантам , руб/год .
Таблица 4.2 – Сравнение эксплуатационных затрат по двум вариантам
| №п/п | Наименование затрат. | Кол-во помещений одного типа | Вариант1 (Например, ОУ выполнена с энергосберегающими лампами) тыс.руб/год. | Вариант 2 (Например, ОУ выполнена со светодиодными лампами) тыс.руб/год. |
| 1 | 2 |
| 3 | 4 |
| 1 | Капитальные вложения | |||
| 2 | Эксплуатационные расходы | |||
| 2.1 | Амортизационные отчисления | |||
| 2.2 | Годовые расходы на текущий ремонт и обслуживание | |||
| 2.3 | Стоимость израсходованной электроэнергии | |||
| 3 | Приведенные затраты | |||
| 4 | Экономичный эффект | |||
| 5 | Срок окупаемости |
| ||
По результатам расчетов делается вывод о целесообразности применения того или иного варианта.
5. ВЫПОЛНЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ ЭКОЛОГИИ, ТБ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ СПРОЕКТИРОВАННОЙ ОУ
Раздел должен быть выполнен объемом не более 3 страниц печатного текста, содержать только конкретные рекомендации, касающиеся спроектированной ОУ.
5.1 Выполнение требований экологии
В данном пункте следует привести основные опасности для окружающей среды, возникающие в процессе монтажа, эксплуатации, демонтажа и утилизации элементов ОУ, и конкретные мероприятия по предотвращения ущерба для окружающей среды (соблюдение правил хранения, проведение демеркуризации ртутных ламп, переработка вредных компонентов и т.д.).
5.2 Выполнение требований техники безопасности
В данном пункте следует привести основные опасности для работников, возникающие в процессе монтажа, эксплуатации, демонтажа и утилизации элементов ОУ, и конкретные мероприятия по предотвращения указанных опасностей (применение защитных средств, соблюдение технологии, применение специальных устройств, техники и т.д.). Обязательно должны быть учтены требования МПОТ и ПТЭЭП.
Эксплуатация ОУ
В данном пункте следует привести основные требования к эксплуатации спроектированной ОУ в соответствии с ПТЭЭП (в зависимости от выбранного оборудования, схем питания светильников общего и аварийного освещения и т.д.). Указываются так же особенности эксплуатации выбранного оборудования, если они имеются.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Виноградов, А.В. Выпускные квалификационные работы бакалавров. Дипломные проекты и работы. Магистерские диссертации. Курсовые работы и проекты (требования к содержанию, оформлению и защите).: учебное пособие/ С.М. Астахов, А.В. Виноградова. – Орел: изд-во Орел ГАУ, 2012. – 140с.
2 Герсонская В.И. Таблицы удельной мощности для светильников прямого света с типовыми кривыми силы света //Светотехника. 1986. №8. С.19-22.
3 Интернет-ресурс http://www.pogaranet.ru/ (выбор УЗО, нормативные документы)
4 Интернет-ресурс: http://5m5.users.ru/index.php?categoryID=5613 (щиты осветительные, автоматы, УЗО, материалы монтажные)
5 Интернет-ресурс: http://astz.narod.ru (данные по лампам)
6 Интернет-ресурс: http://docyment.ru (нормативные документы).
7 Интернет-ресурс: http://elektrik-soft.ru/ (полезные бесплатные прикладные программы для электриков)
8 Интернет-ресурс: http://faza.spb.ru/ (УЗО, автоматические выключатели, щиты)
9 Интернет-ресурс: http://proekt.by/ (форум проектировщиков)
10 Интернет-ресурс: http://www.antipovserg.ru/articles_239.html (выбор УЗО)
11 Интернет-ресурс: http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/100/249.htm (энциклопедия)
12 Интернет-ресурс: http://www.energomera.ru/ (электрооборудование, материалы)
13 Интернет-ресурс: http://www.ltcompany.com/ - светильники (Световые технологии)
14 Интернет-ресурс: http://www.machnevaa.ru/ (статьи по электрике)
15 Интернет-ресурс: http://www.mordovskysvet.ru/ (светильники)
16 Интернет-ресурс: http://www.pogaranet.ru/qa/375.html Рекомендации по применению устройств защитного отключения, технических требованиях на УЗО, требованиях к проектам, порядке проведения и документальном оформлении испытаний электроустановок с применением УЗО. разработаны Научно-методическим центром проблем электрозащитных устройств Московского энергетического института (технического университета) - НМЦ ПЭУ МЭИ.
17 Интернет-ресурс: http://www.reflux.ru (данные по лампам)
18 Интернет-ресурс: http://www.svetvashegodoma.ru/ (светильники)
19 НПБ 249-97 "Светильники. Требования пожарной безопасности. Методы испытаний".
20 ОСН-АПК 2.10.24.001-04 Отраслевые нормы освещения сельскохозяйственных предприятий, зданий и сооружений.
21 Проектирование осветительных электроустановок промышленных предприятий. Внутреннее освещение. Нормы технологического проектирования (редакция 1996 года). Выполнены акционерным обществом «Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский институт ТЯЖПРОМЭЛЕКТРОПРОЕКТ.
22 Руководство пользователя DIALux 4.2., 2006г. Перевод на русский язык Иванов С.Ю.
23 СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03. Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий.
24 СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» (Интернет-ресурс: http://snip230595.msk.ru ).
25 Фалилеев Н.А. Ляпин В. Г. «Проектирование электрического освещения: Учебное пособие: Всесоюзный сельхозинститут заочного образования» – М.: 1989г.
26 Правила устройства электроустановок (ПУЭ) 7-е издание. – М: НЦ ЭНАС, 2008.
27 Справочная книга по светотехнике /Под ред. Ю.Б Айзенберга. М.:Энергоатомиздат, 1995. 526 с.
28 Кнорринг, Г.М. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения. СПб.: Энергоатомиздат, 1992. 448 с.
29 ГОСТ 13109-97 Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения / Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации. Минск: ИПК Изд-во стандартов, 1998.
30 Баранов, Л.А. Светотехника и электротехнология [Текст] /Л.А. Баранов, В.А. Захаров.- КолосС, 2008.- 344 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
31 Корякин-Черняк С.Л. Справочник домашнего электрика. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Наука и Техника, 2004.- 480с.: ил.
32 СП 31-110-2003 Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий. – Новосибирск.: Сибирское университетское издательство, 2008г.-106с.
33 Светотехника. Краткое справочное пособие/ под. Ред. Л.П. Варфоломеева. – М.: Световые технологии, 2007.-167с.
34 СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Минрегион России. - М.: ОАО "ЦПП", 2011
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА ДЛЯ ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ И ОБЩЕДОМОВЫХ ПОМЕЩЕНИЙ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ (СП 52.13330.2011)
| Требования к освещению | Характеристика зрительной работы по требованиям к цветоразличению | Освещенность, лк | Индекс цветопередачи источников света 
| Диапазон цветовой температуры источников света  , К
| Примерные источники света для общего освещения |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Обеспечение зрительного комфорта в помещениях при выполнении зрительных работ А-В разрядов | Сопоставление цветов с очень высокими требованиями к цветоразличению и выбор цвета (магазины по продаже одежды и тканей, косметики и т.п.) | От 300 до 500 | 90-95 | 5000-6500 | ЛЛ типа: ЛДЦ, 950*, 965*; СД |
| Сопоставление цветов с высокими требованиями к цветоразличению (кабинеты рисования, обслуживающих видов труда, закройные отделения в ателье, залы заседаний федерального значения, химические лаборатории, выставочные залы, макетные и т.п.) | От 200 до 500 | 85-89 | 3000-6500 | ЛЛ типа: ЛТБЦЦ, ЛДЦ, 930*, 940*, 950*, 965*; СД | |
| Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (комнаты кружков учебных заведений; универсамы, торговые залы магазинов, ателье химической чистки одежды, обеденные залы, крытые бассейны, спортзалы) | От 300 до 500 | 80-84 | 3500-5500 | ЛЛ типа: ЛЕЦ, 840*, 865*; МГЛ, СД | |
| От 150 до 300 | 80-84 | 2700-4500 | ЛЛ типа: ЛТБЦ, 827*, 830*; МГЛ; СД, КЛЛ | ||
| Менее 150 | 70-79 | 3500-5000 | ЛЛ типа: ЛХБ, 740*, 765*; МГЛ, СД, КЛЛ | ||
| Обеспечение психоэмоционального комфорта в помещениях с разрядами зрительных работ Г-Ж | Требования к цветоразличению отсутствуют (кабинеты, рабочие комнаты, конструкторские, чертежные бюро, читательские каталоги, архивы, книгохранилища и т.д.) | От 300 до 500 | 80-84 | 2700-4500 | ЛЛ типа: ЛТБЦ, 827*, 830*; МГЛ; СД |
| От 150 до 300 | 70-79 | 3500-5000 | ЛЛ типа: ЛХБ, 740*, 765*; МГЛ, СД, КЛЛ | ||
| Менее 150 | 50-69 | 2400-3500 | ЛЛ типа: ЛТБ, ЛБ, 730*, 735*; СД, КЛЛ | ||
| Различение цветных объектов при невысоких требованиях к цветоразличению (концертные залы, зрительные залы театров, клубов, актовые залы, вестибюли и т.п.) | От 300 до 500 | 80-84 | 3500-5500 | ЛЛ типа: ЛЕЦ, 840*, 865*; МГЛ, СД | |
| От 150 до 300 | 80-84 | 2700-4500 | ЛЛ типа: ЛТБЦ, 827*, 830*; МГЛ; СД КЛЛ | ||
| Менее 150 | 70-79 | 3500-5000 | ЛЛ типа: ЛХБ, 740*, 765*; МГЛ, СД, КЛЛ | ||
| Требования к цветоразличению отсутствуют (зрительные залы кинотеатров, лифтовые холлы, коридоры, проходы, переходы и т.п.) | Менее 150 | 50-59 | 2400-3500 | ЛЛ типа: ЛТБ, ЛБ, 730*, 735*; СД, КЛЛ | |
| * Приведено общеевропейское обозначение характеристик цветопередачи люминесцентных ламп. Примечания 1 Принятые сокращения: ЛЛ - люминесцентные лампы: МГЛ - металлогалогенные лампы; НЛВД - натриевые лампы высокого давления; СД - светодиоды; КЛЛ - компактные люминесцентные лампы. 2 Прямое излучение ярких светодиодных источников света не должно попадать в поле зрения находящихся в помещении. | |||||
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
НОРМЫ ОСВЕЩЕННОСТИ (ОСН-АПК 2.10.24.001-04)
| Помещения, участок, оборудование | Рабочая поверхность, для которой нормируется освещенность | Плоскость, в которой нормируется освещенность | Освещенность при лампах, лк | Дополнительные указания | |
| газоразрядных | накаливания | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Дата: 2018-11-18, просмотров: 392.
